Какие существуют системы возбуждения силовых генераторов переменного тока (альтернаторов)? Каковы области их применения?

Основные способы питания автоматического регулятора напряжения (AVR) в современных генераторах переменного тока:

• SHUNT, при котором регулятор питается от силовых (выходных) обмоток генератора. Наиболее простой и дешевый способ обеспечить питание автоматического регулятора напряжения (AVR). Питание для AVR, так же, как и измеряемое напряжение, берется с силовых обмоток генератора, что обуславливает значительное влияние токов нагрузки на величину выходного напряжения. Начальное возбуждение генератора (при запуске) осуществляется за счет остаточной (с прошлых запусков) намагниченности цепей возбуждения. Идеально подходит для питания не создающих токовых перегрузок и нелинейных токов электроустановок.
• AREP для генераторов Leroy Somer и MAUX для Mecc Alte, где для питания AVR предусмотрена специальная обмотка (обмотки). Компромиссный между SHUNT и PMG способ обеспечить питание AVR: питание осуществляется от одной или двух специально заложенных в статор специальных обмоток; измерительные цепи AVR контролируют силовые обмотки. Такое решение обеспечивает выходные характеристики силового генератора либо идентичные (две обмотки AREP, MAUX), либо близкие (одна обмотка) к PMG. Начальное возбуждение генератора осуществляется за счет остаточной (с прошлых запусков) намагниченности цепей возбуждения (стоит отметить, что компания Leroy Somer для гарантированного начального возбуждения системы AREP предлагает для части модельного ряда специальную опцию PMI). Опция AREP, MAUX может быть заказана только при покупке генератора, не может быть переставлена на другой генератор и ремонтируется вместе с обмотками статора. Хорошо подходит для обеспечения питания требовательных по величине «просадки» напряжения электроустановок с невысокими требованиями к ремонтопригодности силового генератора.
• PMG, представляющий собой небольшой генератор переменного тока, расположенный на валу с основным. Оптимальный способ обеспечения высоких перегрузочных характеристик силового генератора. Для питания AVR на вал генератора (со свободного торца) монтируется небольшой специализированный генератор на постоянных магнитах; к силовым обмоткам подключены только измерительные цепи. Такое решение позволяет обеспечить наилучшие из возможных электрические характеристики силового генератора при обеспечении высокой ремонтопригодности и гибкости применения. Опция PMG может устанавливаться на генератор в том числе и как его модернизация на месте установки; может переставляться на другой совместимый генератор (например, при использовании в арендном парке). Отлично подходит для всех электроустановок и типов применения. PMG служит только для питания регулятора напряжения. При использовании этой системы генератор возбуждается встроенными постоянными магнитами, откуда и название (Permanent Magnet Generator).

Параметры генераторов с системой возбуждения SHUNT удовлетворяют большинству применений с преимущественно активной нагрузкой. Системы AREP, MAUX и PMG обеспечивают лучшие электрические характеристики выходного напряжения и рекомендуются производителями для питания нагрузок нелинейного характера (например, источники бесперебойного питания, устройства плавного пуска и регуляторы оборотов мощных электродвигателей). Необходимо также добавить, что система возбуждения PMG полностью исключает проблемы с размагничиванием силовых генераторов (характерные, например, для долгих простоев).